鋳鉄の黒鉛化プロセスと鋳鉄の黒鉛化に影響を与える要因

公開時間： 07 / 21 2021 著者：サイト編集者訪問：17831

1.鋳鉄の黒鉛化プロセス

鋳鉄中の黒鉛の形成過程は、黒鉛化過程と呼ばれます。鋳鉄の構造の基本的なプロセスは、鋳鉄でのグラファイトの形成プロセスです。したがって、鋳鉄材料の構造と特性を習得するには、黒鉛化プロセスの条件と影響要因を理解することが非常に重要です。

Fe-C合金の二重状態図によると、鋳鉄の黒鉛化プロセスはXNUMXつの段階に分けることができます。

最初の段階は液相亜共晶結晶化段階です。過共晶成分の液相および共晶成分の液相から一次黒鉛を直接結晶化してオーステナイトと黒鉛を結晶化することを含み、高温アニーリング中に一次セメンタイトと共晶セメンタイトを分解することによって形成された黒鉛。

中間段階は、共晶変態と亜共晶変態の間の段階です。オーステナイトからの二次黒鉛の直接析出と、この温度範囲での二次セメンタイトの分解によって形成された黒鉛を含みます。

第XNUMX段階、つまり、合計割引の変換フェーズ。共同折り畳み変換中に形成された共析グラファイトと、アニーリング中に共析セメンタイトの分解によって形成されたグラファイトを含みます。

2.鋳鉄の黒鉛化に影響を与える要因

鋳鉄の構造は、黒鉛化の程度によって異なります。必要な構造を得るための鍵は、黒鉛化の程度を制御することです。鋳鉄の化学組成、鋳鉄結晶の冷却速度、溶融鉄の過熱および滞留などの多くの要因がすべて、鋳鉄の黒鉛化および微細構造に影響を与えることが実践によって証明されています。

1.化学組成の影響

鋳鉄に含まれる一般的なC、Si、Mn、P、Sのうち、C、Siは黒鉛化を強く促進する元素であり、Sは黒鉛化を強く阻害する元素です。実際、鋳鉄の黒鉛化能力に対する各元素の影響は非常に複雑です。その影響は、各元素自体の含有量と、Ti、Zr、B、Ce、Mgなどの他の元素と相互作用するかどうかに関係しますが、その含有量が極端に少ない場合（B、 Ce <0.01％、T <0.08％）、それらは黒鉛化を促進する効果を示します。

2.冷却速度の影響

一般的に言えば、鋳物の冷却速度は遅くなる傾向があり、Fe-G安定系の状態図による結晶化と変態、および完全な黒鉛化に有利です。逆に、Fe-Fe3C準安定系の状態図による結晶化と変態に有利です。ついに白鉄を手に入れました。特に共析段階での黒鉛化では、温度が低く、冷却速度が速く、原子の拡散が困難であるため、一般に共析段階での黒鉛化を十分に進めることは難しい。

鋳鉄の冷却速度は、注湯温度、成形材料の熱伝導率、および鋳物の肉厚に関連する包括的な要素です。そして通常、これらの要因はXNUMXつの段階に基本的に同じ影響を及ぼします。

注湯温度を上げると、鋳物の冷却速度が遅くなり、黒鉛化の第XNUMX段階と第XNUMX段階の両方が促進されます。したがって、注入温度を上げると、グラファイトがある程度粉砕され、共析変態も増える可能性があります。

3.鋳鉄の過熱および高温放置の影響

一定の温度範囲内で、溶銑の過熱温度を上げ、高温放置時間を長くすると、鋳鉄の黒鉛系構造が微細化され、鋳鉄の強度が増します。過熱度をさらに上げると、鋳鉄の核生成能力が低下し、黒鉛の形態が劣化し、遊離セメンタイトも出現して強度が低下するため、「臨界温度」になります。臨界温度は主に溶銑の化学組成と鋳物の冷却速度に依存します。通常のねずみ鋳鉄の臨界温度は約1500〜1550℃と一般に考えられているため、鉄の出湯温度は常に高いことが望まれます。

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